2025届高考物理一轮复习导学案：平衡问题一

物理分册 ( 学案 组题人： 核对人： 审核人： 高三物理一轮 实验 ) 物体平衡（一） 单个物体受力平衡 【要 点 点拨】 1．平衡状态的概念 （1）物体的平衡：物体保持__________或者_______________的状态叫平衡状态。物体的平衡条件 （2）①在共点力作用下物体的平衡条件是___________，即 F合=0 ②根据牛顿第二定律，共点力作用下物体的平衡条件也可表述为物体的加速度为零。 （3）平衡条件的应用 2.物体的平衡条件在实际中有广泛的应用，特别在受力分析时，结合物体的平衡条件，可确定未知力的大小和方向。 【讨论】　 ①二力平衡：如果物体只受两个共点力作用而处于平衡状态，那么这两个力必须满足_________、方向________且作用在___________,通常称这两个力为一对平衡力。 ②多力平衡：多个共点力作用在物体上而使物体处于平衡状态时，可以根据力的平行四边形定则，先将力逐一合成，直至只剩两个力于是便转化为二力平衡的问题。 3．三力汇交原理：如果物体受到三个非平行力作用而平衡，这三个力的作用线必在____________且这三个力必为___________. 4.常用的解决平衡问题的方法：力的合成与分解的方法，相似三角形法，图解法，正弦定理法，正交分解法。 方法一：力的合成和分解法 物体在受到3个共点力的作用下处于平衡状态，则任意2个力的合力必定与第3个力大小相等，方向相反。力的合成法是解决三力平衡的基本方法。 例1、如图所示，重物的质量为m，轻细绳AO与BO的A端、B端是固定的，平衡时AO是水平的，BO与水平面夹角为θ，AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是（ ） ( A B O θ )A． B． C． D． 练习1、在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色．如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高)．则绳中拉力大小变化的情况是 (　　) A．先变小后变大 B．先变小后不变 C．先变大后不变 D．先变大后变小 方法二：相似三角形法 物理上的矢量可用有向线段表示，矢量的合成与分解又遵守平行四边形法则或三角形法则，这样就构成了一个矢量三角形（平行四边形可分为两个三角形），如果能找到一个由已知量构成的三角形与之相似，那么“相似三角形的对应线段分别成比例”，这一知识就可用于处理物理问题。 例2：绳子一端拴着一小球，另一端绕在钉子上，小球放在一光滑的大半球上静止，如图10所示。由于某种原因，小球缓慢地沿球面向下移动，在此过程中，球面的支持力和绳子的拉力如何变化？ 练习2：用同样长（L）的细线在同一点悬挂两个带电量（q）相同的小球A和B，且B球固定在细线竖直位置，若平衡时，A、B相距一定的距离（r），为了使A、B的距离减一半而平衡．A球的质量应增至原质量的几倍？ 方法三：力的三角形法（图解法） 例3：对受三力作用而平衡的物体，将力平移后，这3个力便组成一个首尾依次相接的封闭的力三角形。力三角形在处理静态平衡和动态平衡问题中时常用到。 ( A B O C G )练习3：如图所示，OA绳和墙之间的夹角保持不变，将B点向上移，则BO绳的拉力将： A. 逐渐减小 B. 逐渐增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 例4：如图所示，半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其左端有固定放置的竖直挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，若用外力使MN保持竖直且缓慢向左移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中（　　） A．MN对Q的弹力逐渐增大 B．Q所受的合力逐渐减小 C．地面对P的摩擦力逐渐增大 D．地面对P的支持力逐渐减小 方法四：整体法和隔离法 对于连接体的平衡问题，在不涉及物体间相互作用的内力时，应首先考虑整体法，其次再考虑隔离法。有时一道题目的求解要整体法、隔离法交叉运用。 例:5：如图所示，用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球，今在两小球上分别施加大小分别为3F和F方向相反的水平恒力，则平衡后应该如图中的（ ） 练习5：两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则力F的大小为（ ） A．0 B．mg C．mg D． 练习6、如图所示，甲、乙两物块用跨过定滑轮的轻质细绳连接，分别静止在斜面AB、AC上，滑轮两侧细绳与斜面平行。甲、乙两物块的质量分别为m1、m2。AB斜面粗糙，倾角为，AC斜面光滑，倾角为，不计滑轮处摩擦，则以下分析正确的是 A．若，则甲所受摩擦力沿斜面向上 B．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的摩擦力一定变小 C．若在乙物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受的拉力一定变大 D．若在甲物块上面再放一个小物块后，甲、乙仍静止，则甲所受拉力一定变大 1 世上无难事， 只怕有心人 学科网（北京）股份有限公司 $$